Analysis of External Factors on Catenary System

Year 2023, Issue: 17, 26 - 37, 31.01.2023

Cengiz Görkem Ela , Abdurrahman Karamancıoğlu

https://doi.org/10.47072/demiryolu.1177292

Abstract

It is not possible to control the geographical and environmental conditions which are inputs of catenary system design. However, it is possible to enable operate the system more safely and comfortably with the results of correct calculations a proper design. If the effect of environmental conditions on the catenary system is well examined, it provides the opportunity to prevent possible failures of the system, to make a more accurate cost analysis and to make a safe design. For this purpose, the effects of environmental conditions, namely, the effects of altitude, temperature, wind and ice variables, on the catenary system are discussed in detail in this article. It has been emphasized that the contact of the contact wire and the pantograph may be cut off as a result of incorrect selection of the span and stagger values depending on the wind speed. Climatic data collected from three cities were used as input together and summary result tables were created. Summary charts are interpreted by comparing them in terms of cost.

Keywords

Catenary, Electrification, Electrified Railway Design, Environmental Conditions, Railway Systems Engineering

Çevresel Koşulların Katener Sistemi Üzerindeki Etkisi

Abstract

Katener sistemi hesaplamalarında girdileri oluşturan coğrafi ve iklimsel değişkenlerin kontrolü elimizde değildir. Ancak doğru hesaplamalar sonucu elde edilecek bulgular ile sistemin daha güvenli ve konforlu çalışmasını mümkün kılmak elimizdedir. Çevresel koşulların katener sistemi üzerindeki etkisi iyi bir şekilde incelenmesi takdirde sistemin olası arızalarını önleme, daha doğru maliyet analizi yapabilme ve güvenli bir tasarım yapabilme imkanlarını sağlar. Bu amaç doğrultusunda, bu makalede çevresel koşulların katener sistem tasarımına etkileri ele alınmıştır. Çevresel koşullar olarak adlandırdığımız rakım, sıcaklık, rüzgar ve buz değişkenlerinin katener sistemi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Rüzgar hızına bağlı olarak direk açıklıklarının ve dezeksman değerlerinin doğru seçilmemesi sonucu seyir teli ile pantograf temasının kesilebileceği sonucu vurgulanmıştır. Üç ilden toplanan iklimsel veriler bir arada girdi olarak kullanılıp özet sonuç çizelgeleri oluşturulmuştur. Özet çizelgeler maliyet açısından karşılaştırılarak yorumlanmıştır.

Keywords

Katener, Elektrifikasyon, Elektrikli Demiryolu Tasarımı, Çevresel Koşullar, Raylı Sistemler Mühendisliği

References

• [1] A. Colovic, L. Prencipe, M. Binetti and M. Ottomanelli, “A network design tool for railway electrification considering the environmental impact,” IEEE International Conference on Environment, pp. 1, September 2021.
• [2] J. Octavio, C. Rebollo and A. Carnicero, “The dependence on mechanical design in railway electrification,” IEEE Electrification Magazine, pp. 1-7, September 2013.
• [3] M. Tutucu, N. Güzel, "Demiryolu elektrifikasyon sistemlerinde topraklama ve temas gerilimi," Demiryolu Mühendisliği, sayı. 14, ss. 122-129, Tem. 2021, doi:10.47072/demiryolu.936613.
• [4] Demiryolu uygulamaları-sabit Tesisler-elektrikli cer havai temas hatları, EN 50119, European committee for electrotechnical standardization, 2020.
• [5] Demiryolu uygulamaları-donanım için çevre şartları-bölüm 2:sabit elektrik tesisleri, EN 50125-2, European Norm, European committee for electrotechnical standardization, 2012.
• [6] Minimum design loads for buildings and other structures, ASCE7-05, American society of civil engineers, 2002.
• [7] Yapılar üzerindeki etkiler-bölüm 1-4:genel etkiler-rüzgâr etkileri, EN 1991-1-4, European committee for electrotechnical standardization, 2010.
• [8] Kinematik gabarilerin uygulama sonuçları, UIC 606-1, International union of railways, 1987.
• [9] F. Kiessling, R. Puschman, A. Schmirder, E. Schneider, Contact lines for electric railways: planning, design, implementation and maintenance. Erlangen, Germany: Publicis Publishing, 2009.
• [10] K. Evginer, “Türkiye’nin buz yükü haritası,” Türkiye Elektrik Kurumu, TJDK: 621.315.1, pp. 1-14, 1970.
• [11] T.C. Resmi Gazete, Ankara, Türkiye, Elektrik kuvvetli akım tesisleri yönetmeliği 24246 sayılı. 2000. Accessed: Haz. 18, 2022. [Online]. Available: https://www.mevzuat.gov.tr/mevzuat?MevzuatNo= 9949&MevzuatTur=7&MevzuatTertip=5
• [12] T.C. Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü, “Osmaniye, Eskişehir, Kırklareli,” 2022. [Online]. Available: https://www.mgm.gov.tr [Accessed Haziran 18, 2022].
• [13] Characteristics of a.c. overhead contact systems for highspeed lines worked at speeds of over 200 km/h, UIC 799, International union of railways, 2002.